Varmepumper i industrielle
vaskeprocesser – PSO-Projekt
Taastrup 2012
Bjarke Paaske, bjpa@dti.dk, Tel: +45 7220 2037, Center for køle- og varmepumpeteknik
Begrænset viden om køleteknik
Vaskeanlæg for metalemner er meget energikrævende
Anlæggene er ofte el-opvarmede
Energi rådgiver
Ingen standard varmepumper kan opfylde behovet
Projektets formål er at fremme anvendelse af varmepumper i industrielle vaskeprocesser
Projektet har fået støtte igennem Dansk Energi (PSO)
KSN Industri – Leverandør af vaskeanlæg
Grundfos – Slutbruger
Lego – Slutbruger
Sintex – Slutbruger
Enervision – Energirådgiver
IPU – Udvikler af beregningsprogram
Teknologisk Institut – Opbygning og test af prototype
Gennemløbsvasker - tromletype
24 kW 18 kW
6 kW Vaskevand
60˚ C
Skyllevand 60˚ C
Tørreluft 120˚ C
Vaskeanlæg og pressemaskine
Tromlevasker
Tromlevasker
Kabinevasker – lavt energiforbrug (lav kapacitet)
Varmelegemer er on/off regulerede → hvad er det faktiske forbrug?
Installeret effekt i konkret vaskeanlæg:
Konkret vaskeanlæg
Denne analyse er alpha og omega
Actual power consumption
Max 52 kW
Skylle vand 23 kW
Sæbevand 17 kW
Tomgang 8 kW Tørre luft
6 kW
KSN har konstrueret en økonomisk attraktiv energilogger
Der findes ca. 100 vaskeanlæg ved Grundfos i Bjerringbro
Det estimeres at der findes 3.000 anlæg i Danmark
Typiske vandtemperature er 55 – 65° C
Årlige driftstimer er 4.000 – 8.000
Årligt energiforbrug er 135.000 – 270.000 kWh
Resultat af analysen
Hvis der anvendes en varmepumpe med en COP på 3,5
50 % reduktion i det totale energiforbrug bør være mulig
Varmepumpen laves som ”stand-alone” enhed
Eksisterende vaskeanlæg
Ny varmepumpe
Cooling tower 500 kW Return
30˚ C
30 m3/h 30 m3/h
Forward 15˚ C 30 m3/h – 14,5˚ C
2,9 m3/h 14,5˚ C
3,1 m3/h
10˚ C 3,1 m3/h
15˚ C Pressing machine
50 kW Punching machine
60 kW
Heat pump
Power consumption 7 kW
Heat pump Cooling 18 kW Heat pump
Heating 25 kW 30˚ C
30˚ C 3,5 m3/h
14,5˚ C
Other heat sources might be preferable
Speciel bygget varmepumpe – standard komponenter
R134a system (5,5 kg – HC’er er ikke muligt det pågældende sted)
COP of 3,5 @ te = 15° C og tc of 65° C
Variable speed Scroll compressor – Capacity of 20-32 kW
Maksimal tc = 75° C
Resultater:
Har været i drift i mere end 18 mdr. – uden problemer
COP målt til 3,5-4,0
Maksimal vandtemperatur er ca. 70° C
Energiforbrug med og uden varmepumper Uden VP
Varmepumpen er ikke inkl!
Med VP
Før/efter resultater
Feasibility
Årlig energibesparelse 70–140 MWh (4–8.000 driftstimer)
Energibesparelser værdi 25-35 øre/kWh (første år)
Investering ca. kr. 250.000
Årlige besparelser – kr. 56.000-112.000 kr. (80 øre/kWh)
Energibesparelser – kr. 21.000 - 42.000 (30 øre/kWh)
Simpel tilbagebetalingstid 1,9 – 4,1 år
Et simpelt software værktøj er udviklet
Gør det muligt for slutbrugere, leverandører og energi rådgivere at få hurtige overblik over mulighederne med varmepumper
Temperaturniveau’er
Varmekapacitet
Årlige driftstimer
Energipriser
Energibesparelser Inputs
COP
Besparelses-
potentiale (energi) Feasibility
Outputs
Beregningsprogrammet er gratis og kan rekvireres ved at kontakte Morten Juel Skovrup fra IPU på:
mjs@ipu.dk
Konklusioner
Der er ingen tekniske problemstillinger - Nemt implementering
- Simpelt varmepumpesystem – eksisterende kompononenter - Ingen fare ved nedbrug (eksisterende varmelegemer)
- Mange muligheder for tilgængelige varmekilder
Behovsanalyse i konkrete anlæg er nødvendig
Acceptable tilbagebetalingstider
Yderligere fordele:
- Lavere fugtindhold i ventilationssystemer - Lavere vandforbrug
- Gratis køling
- Mindre behov for kraftig el-tilslutning
Varmepumper i industrielle vaskeprocesser
Bjarke Paaske, bjpa@dti.dk, Tel: 7220 2037, Center for køle- og varmepumpeteknik
Taastrup - 2012
Carsten Brødsgaard, cbc@ksn.dk, Tel: 8799 7729, KSN Industri A/S
